Применение виртуальной реальности в медицине и биологии.
Системы виртуальной реальности могут быть эффективно использованы и уже применяются в медицине. Восприятие врачом трехмерной информации о пациенте ( томография, трехмерные данные рентгеновских аппаратов, УЗИ и т.д.) позволяет значительно улучшить качество работы медиков. Интерактивные модели и реконструкция органов используются для обучения, проектирования хирургического вмешательства.
С помощью специализированного софта медики могут разрабатывать модели индивидуальных протезов на основе сканирования пациента.
Создание тренажеров-симуляторов на базе технологий виртуальной реальности позволяют существенно улучшить качество обучения врачей, сократить затраты на него и снизить количество врачебных ошибок.
Комната Виртуальной реальности Медицинского колледжа Weill Cornell, Нью-Йорк
Виртуальные анатомические атласы и тренажеры, планирование операций
На сегодняшний день существуют виртуальные анатомические атласы, такие, например, как в Национальной библиотеке медицины в США. Эти системы представляют различные органы среднестатистического человека. Компьютер может воссоздавать не только внешние, но и механические параметры органов.
Смысл идеи создания виртуального тренажера для врача очевиден: специалист должен наработать навыки, многократно повторяя операции, не нанося при этом вред реальным пациентам. При этом важно не только графическое изображение, но и тактильная обратная связь, позволяющая чувствовать механическое воздействие на ткани и органы.
Наглядным примером такого тренажера является разрабатываемый в Университете Аахена тренажер местной анестезии. В работе используются данные реального сканирования, моделируются механические параметры тканей и с помощью устройства тактильной обратной связи обучаемый может прощупать место укола, ощущать, что происходит при повороте иглы шприца и проверять точность попадания в нужный нерв.
Используя электромагнитные, пневматические и гидравлические системы, можно моделировать виртуальный скальпель или другой инструмент с помощью систем управления и трекинга (например, виртуальной перчатки, и системы, моделирующей тактильные ощущения).
Практиковаться на виртуальных трупах дешевле, чем на реальных, и более гуманно, чем на подопытных животных.
Малоинвазивные операции, например, эндоскопия в условиях моноскопии, когда отсутствует ощущение глубины обзора, а восприятие картины является инверсным (правое меняется на левое, и наоборот), требуют проведения сотен опытов, прежде чем хирург сможет научиться выполнять операцию без ошибок. Никто из живых пациентов не хочет быть первым – другое дело пациенты виртуальные.
Лечение фобий, посттравматического стрессового расстройства, реабилитация
С помощью виртуальной реальности лечат PTSD (посттравматическое стрессовое расстройство), по данной технологии работают центры психологической помощь ветеранам, получившим так называемый “Афганский синдром”. Восстановлением пациентов после инсульта также занимаются центры лечения с помощью виртуальной реальности: пациент ловит виртуальные предметы и в игровой форме улучшает координацию.
Центры лечения фобий также используют в работе технологию виртуальной реальности, все вместе данные направления получили название Cyberpsychology.
Виртуальная реальность для животных
В целях исследований поведенческих особенностей и снятия нейрофизиологических данных животных иногда погружают в виртуальную реальность. Например, мышь может передвигаться по виртуальному лабиринту, оставаясь фактически неподвижной. Для подобных систем требуется индивидуальная разработка, так как решение зависит от целей исследователя.
Также см. более подробно информацию о программной платформе Amira – медицинская 3D визуализация, VR системы в медицине.
С интересными примерами использования технологии виртуальной реальности для медицины можно ознакомиться в наших новостях по тегу VR в медицине.
